研究課題
基盤研究(S)
新世代の情報記憶メモリであるMRAM^-(Magnetic Random Access Memory)の記憶容量を飛躍的に大きくするための基礎技術を確立することを目的として、サブミクロンオーダー以下の大きさの閉磁路構造を有する磁性メモリセルの作製プロセス、磁化過程および磁化状態について検討を行った。(1)リング状のメモリセルに対する記録方法について検討を行った。従来のリング構造のメモリセルでは、膜面垂直方向に電流を流すことにより、時計回りあるいは反時計回りの磁界を発生しなければ、記録を行うことができなかっを。これに封し、Ni-20at%Feからなる直径500-1000nmの円形のリング状のメモリセルの一部を削り、若干の漏洩磁束を生じる構造にすることにより、面内の電流による面内磁界により記録可能であることをマイクロマグネティクス・シミュレーションおよび実験により明らかにした。(2)リング状のメモリセルに対する記録磁界を低減する新構造を実験およびマイクロマグネティクス・シミュレーションの両面より探索した。これらの検討により、リング部の下に円形磁性層を形成したカップ型メモリセル構造は、非常に低い磁界により記録可能であることを見出した。(3)リング構造を有するメモリセルに対する再生方法についての要素技術の検討を行った。"(1)"と同様の2次元構造を有するNi-Fe(10nm)/Mn-Ir(10nm)積層リングセルは、印加磁界の向きにかかわらず、一定の磁化の向きを有することを明らかにした。(4)メモリセルからの情報の読み出しについて検討した。導電性プローブを用いた磁気力顕微鏡を用いて、磁界によるメモリセル1個毎の電気抵抗の変化を測定することが可能となった。これにより、配列したメモリセルの1個毎の記録状態を調べることが可能となった。
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